工业用智能温控仪表常见故障分析

工业用智能温控仪表由于使用环境的问题(生产车间中的污染、干扰、震动等)，会出现各种故障。笔者根据我厂使用的虹润智能仪表为例，介绍智能仪表常见故障排除。

一、智能仪表显示正常时的故障

1.仪表显示正常，但仪表没有(4～20)mA电流输出

首先检查三极管5609、二极管4148及贴片电阻是否正常，若有损坏则更换;若正常，检查DC24V电源是否正常，若不正常，电源供电电路坏。其次检查信号输出是否正常，若正常，检查单片机控制信号，若有信号而TL5615cp无输出信号，则TL5615cp坏;若TL5615cp正常，而放大器无输出，则放大器坏。

2.仪表显示正常，但内部时钟不走或走时缓慢(假设有打印机接口)

①测量供电电池是否为3.6V，若低于2.0V则电池已坏。

②测量32.768kHz晶振是否正常。可用试电笔接入火线，捏住晶振一管脚，用另一脚去碰试电笔尾部，若试电笔亮则晶振完好，不亮则晶振损坏。

③若电池晶振均正常，则DS1302损坏。

3.仪表显示正常,但是实际控制温度时超差

若有PID控制，这类故障多是PIV控制参数设置不当造成的。对于这类故障，笔者认为应根据实际的温度控制系统，把PIV参数先固定在一个数值上，然后观察升温曲线再继续调整数值，直到找到合适的PID控制参数。观察升温曲线时，如果第一次过冲很大，则减少P的设置，反之则增大P的设置。如果升温很缓慢，则减少I的设置，反之则增大I的设置;如果曲线在设定目标值附近震荡，则减少D的设置。

二、智能仪表显示异常时的故障

1.短接热电偶信号输入端，室温显示过高或过低

造成这类故障主要有以下两种原因:

(1)仪表内部冷端补偿参数的设置过大或过小，导致仪表接信号输入时出现故障。

(2)当参数设置正常时，则可能是重点补偿电路三极管9014损坏。

2.仪表工作时，测量值无规律跳变

(1)温度传感器接线处虚连或测量端开焊(测量桥路正常)。

(2)仪表受到震动、噪声、磁场等干扰产生此故障。解决办法:使信号输入端远离动力线或感性负载，不要与动力线平行架设，应适当接地、屏蔽等。

(3)确认无干扰源，则A/D转换器ICL7135CN损坏。

(4)以上3项均正常，则单片机AT89C55内部程序混乱。

三、智能仪表无显示时的故障

1.通电后，仪表内部没有任何动作声音(正常内部继电器动作)

这类故障多是由于开关电源损坏，具体原因如下:

(1)保险管熔断。

(2)整流桥2CW06损坏，导致直流输出端无300V直流电压。

(3)直流输出侧滤波电容漏电，导致电压输出达不到300V。

(4)开关三极管TOP222Y损坏，不能产生高频脉冲电压。

(5)脉冲变压器损坏。

2.通电无显示，面板上4个工作指示灯长亮，继电器动作(开关电源正常)

此类智能仪表的显示原理框图如图1所示。

图1智能仪表显示原理框图

原理:AT89C55送出每一时刻要显示信息的二进制代码，同时送出编码信息到74LS156进行译码，控制驱动电路。从测量值显示的最低位到设定值显示的最高位轮流进行显示。程序控制以高于人眼分辨率的速度进行刷新，从而实现信息的完整显示。

修理过程:

(1)先用数字万用表二极管挡(此电压约为3V)测量各笔段LED，正常时各笔段二极管应发光。

(2)显示正常，测量驱动电路的供电电压及驱动三极管是否正常，若正常则后极故障。

(3)测量译码电路，判断控制端是否为正常的低电平。若不是则为单片机故障。正常时，认为送入编码信息，测量是否输出相应的译码信息。74LS156作为3-8译码器时的真值表，如表1所示。

表1真值表

如果输出相应的信息，74LS156正常，否则损坏。

(4)用示波器观察AT89C55送出的编码信息波形，正常时C、B、A的波形如图2所示。

图2波形图

只是三者不一定在同一时刻出现高低变化的电平，如果没有出现这种波形，则AT89C55损坏。

当然，智能仪表在使用时还有很多故障(如开焊、短路、虚连等)，需维修人员认真仔细地查找，才能排除故障。